Многие автолюбители задаются вопросом: можно ли соорудить автоматические ворота своими руками? Автоматизация управления воротами значительно упрощает процесс въезда автомобиля в гараж или во двор. Водителю не надо выходить из автомобиля, чтобы открыть их (а заехав во двор, еще раз выйти, чтобы закрыть). Не удивительно, что автолюбители хотят этот процесс автоматизировать.

Многие домовладельцы изготавливают ворота сами. Безусловно, сварить раму и обшить ее профлистом – дело нехитрое. Любой мужчина при желании научится пользоваться сварочным аппаратом, дрелью и прочими несложными инструментами.

Иное дело – автоматика. Чтобы соорудить работающую систему, надо обладать познаниями в электротехнике и других областях науки. Не стоит браться за такую работу неопытному человеку. А вот приобрести готовый комплект автоматики и смонтировать его на воротах домашнему мастеру по силам. Главное, выбрать устройство в соответствии с конструкцией ворот и весом их подвижных полотен.

Из чего состоит комплект автоматики

Устройства автоматического управления воротами отличаются друг от друга конструкцией привода, но набор основных элементов у них одинаков. В комплект входят:

  • приводы самозапирающиеся (лево-и правосторонние);
  • блок управления (состоящий из трансформатора и платы управления);
  • крепежные элементы;
  • механические упоры;
  • ключи для аварийной разблокировки ворот;
  • пульт управления;
  • приемник;
  • набор фотоэлементов.

Виды приводов

Для распашных ворот

Для автоматизации управления распашными воротами выпускаются два типа приводов:

  • линейные;
  • рычажные.

Линейные приводы применяются чаще в силу простоты конструкции и невысокой стоимости. Линейный привод отличается компактностью: все рабочие части умещаются в его корпусе, так что устройство можно разместить на стойке створки ворот. Существуют две разновидности линейных приводов:

  • электромеханические;
  • гидравлические.

Гидравлические приводы менее чувствительны к низким температурам, более надежны, чем электромеханические, но и стоят дороже.

Средняя цена на автоматику для распашных ворот составляет около 25000 рублей. Можно приобрести приводы хорошего качества всего за 12000 рублей.

Монтаж комплекта производится по прилагаемой инструкции и не должен вызвать каких-либо сложностей.

Для откатных ворот

Металлоемкие, они состоят из одной или двух тяжелых створок. Приводы к им рассчитаны на передвижение конструкции весом от 600 до 2500 кг. Они состоят из электродвигателя и шестерни и зубчатой рейки. Через нее шестерня передает усилие на створки ворот.

Стоимость привода для откатных ворот составляет от 18000 до 45000 рублей (в зависимости от усилия).

Для гаражных ворот (подъемных и подъемно-поворотных)

Подъемно-поворотные приводы являются самыми сложными среди существующих средств автоматизации ворот. В их конструкцию входят электромотор и система рычагов или направляющие в случае секционных ворот. Увязать отдельно приобретенные ворота и автоматику сложно, поэтому их сразу покупают в комплекте. Если у вас уже есть ворота без привода, ищите автоматику того же производителя.

Правила установки автоматики ворот

Распашные ворота

Автоматика монтируется на столбы ворот. При этом внимательно читайте инструкцию изготовителя. Если вы проявите излишнюю самодеятельность, может измениться угол открывания створок, причем не в лучшую сторону. Специалисты советуют устанавливать приводы в верхней части ворот. Они объясняют это просто: установленный внизу или посередине высоты столба привод может стать помехой при въезде автомобиля. Задев автоматику, вы и ее выведете из строя, и кузов поведите. А сверху привод никому не мешает и маневренность авто не ограничивает.

Часто в качестве стоек ворот служат кирпичные колонны большого сечения. Воротные створки при этом подвешиваются по центру столба. Это не совсем удачный вариант для установки линейной автоматики. Но если все-таки вы от рычажной системы хотите уйти, устройте на колоннах ниши под привода высотой 150 – 250 мм, шириной 250 мм и глубиной 120 мм.

В целях безопасности на ворота устанавливаются фотоэлементы. Они блокируют движение створок ворот, если фотолуч пересекает автомобиль или человек. Фотоэлементы монтируются на столбах на расстоянии 500-600 мм от низа опоры.

Ворота откатные

Привод откатных ворот монтируется на направляющем швеллере, который вы заранее забетонировали перед установкой створки. Место установки привода – между роликовыми каретками (как можно ближе к проему). Если вам надо приподнять привод, приварите к швеллеру профильную трубу, и на нее монтируете устройство.

Концевые выключатели монтируются на зубчатую рейку. Фотоэлементы можно, как и в случае распашных ворот, установить на столбах, а можно для них построить отдельные постаменты. Главное, чтобы они размещались строго напротив друг друга (на одной линии).

Если вы решили установить сигнальную лампу, размещайте ее с внешней стороны ворот. Она проинформирует проезжающие автомобили о том, что со двора выезжает машина. Смонтировать ее можно на верху створки ворот.

Вы подъезжаете к своему гаражу или приусадебному участку, нажимаете кнопку на пульте (или встроенном передатчике в автомобиле), и въезд открывается автоматически. Это удобно: нет необходимости выходить из машины (особенно в дождь).

Конечно, есть и минусы, которые могут свести на нет все возможные преимущества:

  • Автоматические ворота с дистанционным открытием снижают степень защищенности вашего жилища. Сигнал с пульта ДУ можно перехватить. Злоумышленники с помощью несложных приспособлений считывают радиокод, и могут получить доступ на территорию после вашего отъезда.
  • Электропривод в некотором смысле ограничивает свободу: в случае неисправности, или банального отсутствия электроэнергии, открыть створки вручную может быть проблематично.
  • Установленный актуатор занимает определенное место, и портит эстетику ограды вашего дома.
  • Механические створки при неправильно настроенной автоматике, являются объектом повышенной опасности: под их действие могут попасть животные, или даже люди.
  • Требуется гарантированно свободная территория по траектории движения створок.
  • Главный минус - автоматика для распашных или гаражных ворот стоит немалых денег.

Если монтаж автоматических ворот своими руками еще возможен, то актуаторы и систему управления воротами, сделать довольно сложно. Потребуется фабричный двигатель, механические тяги, возможно - зубчатые передачи и пр. Разумеется, механизм откатных ворот можно приобрести в специализированном магазине.

Однако стоимость такого набора, чаще всего превышает затраты на изготовление самих створок. Кроме того, установка автоматики на готовые распашные ворота своими руками, может осложниться несовместимостью по геометрии.

Тем не менее, автоматические гаражные ворота своими руками создаются, и без проблем монтируются как в ограждение (забор), так и в створ гаража. Экономия при этом получается существенная, плюс моральное удовлетворение после успешно выполненных работ.

Основные типы автоматических ворот

Чтобы понимать объем работы, рассмотрим основные типы автоматических ворот

Распашные створки

Это настоящая классика: створчатые конструкции существуют с тех пор, как люди научились делать заборы и крепостные стены. Автоматические распашные ворота своими руками обычно делаются на основе уже существующей ограды с въездом. Вы пользуетесь створками уже давно, и в какой-то момент захотелось установить дистанционное управление.

Монтажная схема выглядит следующим образом:

С внутренней стороны, между створками и опорными столбами, устанавливаются актуаторы: по одному на каждую половинку ворот. В зависимости от пульта ДУ, устанавливается антенна или приемник инфракрасного сигнала. Во втором случае - обеспечивается прямая видимость для сигнала. На видном месте обязательно должна быть сигнальная лампа, которая загорается при начале работы механизма. При изготовлении распашных ворот своими руками, многие забывают об этом обязательном элементе безопасности.

Еще один элемент, который часто игнорируется - фотодатчики. Если траекторию движения створок пересекает какой-нибудь объект (автомобиль, животное, человек), ворота не должны работать в режиме закрытия. Вместе с датчиками, автоматика для ворот своими руками должна обеспечивать прекращение подачи напряжения на двигатель, когда створки достигают крайних положений: открыто/закрыто.

Если привод можно активировать мышечной силой рук (без подачи питающего напряжения), для безопасности следует установить замок, или другое запирающее устройство, которое можно задействовать в случае, если подворье остается без присмотра на длительный срок.

Откатные системы

Фактически, это часть стены (забора), которая перемещается в сторону с помощью опорного роликового механизма. Эта конструкция изначально предназначена для механизированного привода, ручные ворота слишком тяжелые. Автоматика для откатных ворот своими руками проще в изготовлении, но для реализации проекта потребуется большое количество материалов.

Ворота откатные должны устанавливаться на мощный фундамент. Вне зависимости от материала (металл, дерево, пластик), полотно имеет большой вес. Мягкий грунт под опорными роликами рано или поздно просядет, и механизм открывания может заклинить от перекоса.

На откатные ворота, сделанные своими руками, можно подобрать актуатор из различных промышленных и бытовых комплектующих. Есть возможность сэкономить на покупке дорогостоящих приводов. Не требуется создание зон повышенной опасности: свободное пространство для перемещения полотна не нежно. Тем не менее, механизм управления для откатных ворот своими руками, требует установки фотодатчиков. При появлении объекта в плоскости ворот, движение должно блокироваться: так же точно, как и в распашных воротах.

Подъемные механизмы секционного типа

Подобные системы чаще всего реализуются в гараже. По сути - это обычные ролеты, только секции выполнены из более прочного материала. Подъемные ворота движутся по направляющим, и по мере открывания размещаются вдоль потолка.

Привод для секционных ворот своими руками сделать проще, чем само полотно. Этот элемент должен быть идеально подогнан к направляющим. Кроме того, малейший перекос шарнирных соединений может заблокировать всю конструкцию. Учитывая тот факт, что многие (не все!) домашние мастера заказывают полотно (вне зависимости от конструкции) у профессионалов, изготовить подъемные ворота для гаража своими руками несложно. В этом случае вам придется сделать только актуатор.

Особое внимание следует уделять различным датчикам. Если при заезде (заходе) в гараж, ролеты неожиданно опустятся, ущерб для автомобиля будет весомым. Не говоря о возможном травматизме для пешехода, на которого буквально упадет тяжелая конструкция.

Главная проблема подъемных ворот, изготовленных своими руками - это мощность привода. Для горизонтального перемещения распашных или откатных ворот, требуется относительно небольшое усилие. А для подъема тяжелой секционной конструкции, мощность двигателя должна быть в разы больше.

Практическая реализация

Нет смысла рассказывать, как сделать автоматические ворота своими руками, на основе готовых проектов в комплексе. Каждая конструкция сугубо индивидуальна, и повторить ее в точности на своем подворье не всегда возможно.

Как мы уже говорили, проще всего сделать распашные ворота своими руками. Скорее всего, створки ворот у вас уже есть. Рассмотрим возможные конструкции приводных элементов.


Вопрос, как сделать автоматические распашные ворота, решен.

А чем двигать откатную конструкцию

Существует две концепции:


Привод подъемных ворот в описании не нуждается. Это обычная лебедка со стальным тросом. При наматывании на шкив секции поднимаются, а спуск осуществляется под действием силы тяжести.

Важно: Общие правила безопасности при установке автоматики

Автоматические ворота своими руками, делаются в обход ГОСТов и сертификатов безопасности. Ответственность лежит на авторе конструкции, а также исполнителе работ (чаще всего, это один и тот же субъект). При нанесении ущерба или травмы, все проблемы лягут на вас.

  • Наличие фотодатчиков предотвращает травматизм и защемление створками объектов в зоне действия ворот.
  • Концевые выключатели отключают двигатель при достижении конечных положений створок.
  • Кроме того, установка автоматических ворот должна обеспечивать электрическую защиту от перегрузок. Если фотодатчики или концевые выключатели по какой-то причине не сработают, перегрузка двигателя должна запустить схему отключения.
  • Возможна установка механических ограничителей крутящего момента (как на редукторе шуруповерта). Это может быть фрикционный или храповой механизм. Принцип действия следующий: створка (полотно) упирается в препятствие (объект или человек), приводной вал начинает проскальзывать. С помощью регулировки необходимо добиться баланса усилия: ограничитель должен преодолевать сопротивление опорного или подвесного механизма ворот, и срабатывать при небольшом превышении.

Видео по теме

Ворота автоматические своими руками установить достаточно сложно. Автоматику можно смонтировать как на распашные ворота, так и на откатные. Рекомендуется использовать последние. Все работы нужно производить аккуратно, так как если при монтаже конструкции будут допущены ошибки, то ворота могут работать некорректно. Откатная автоматика для ворот устанавливается на основание, после чего выставляется правильная щель между звездой привода и рейкой с зубчиками. В процессе монтажа автоматики распашных ворот надо будет учитывать большое количество различных параметров. Если не будет соблюден хотя бы один из них, кронштейны вырвутся от столбов или створок, также может сломаться электрический двигатель.

Рисунок 1. Схема автоматических распашных ворот.

Чертежи автоматических ворот изображены на рис. 1 и рис. 2.

Элементы, которые понадобятся:

  • выключатели;
  • перемычки;
  • плата управления;
  • пульты ДУ;
  • периферийные устройства;
  • чертежи.

Распашные автоматические ворота своими руками

Рисунок 2. Схема автоматических откатных ворот.

Чтобы определить подходящий тип автоматики, следует рассчитать расстояние от петли до внутреннего края столбика. Если параметр равен 0-15 см, то можно применить линейную автоматику. Данная система имеет отличный внешний вид и небольшую стоимость. Если параметр составляет 15-30 см, то понадобится смонтировать рычажную автоматику.

Далее нужно замерить ширину створки и посчитать ветровую нагрузку. Следует проверить легкость хода створки. Стоит заметить, что правильно отрегулированные ворота-автомат можно открыть одним пальцем. В противном случае понадобится устранить перекос столба или створки. Приводы обязательно должны передвигаться по уровню. Если столб будет наклонен, то траектория отклонится от горизонта. В результате автоматику может заклинить.

Когда все недостатки будут устранены, можно производить монтаж автоматических ворот. Автоматика монтируется на столбики. Расположение их может меняться, все будет зависеть от типа открывания ворот. Установочные размеры можно найти в инструкции по монтажу автоматики выбранной модели. Рекомендуется придерживаться указанных расстояний. Следует понимать, что отклонение на 1-2 см может не позволить открыть конструкцию на необходимый угол. Если будет использована лишь часть рабочего хода штока, то на электрический привод будут оказываться повышенные нагрузки.

Существующие схемы монтажа автоматических ворот

Схемы установки автоматических ворот своими руками могут быть разными. Основными из них являются следующие:

  1. Открывание во двор. Данная схема автоматических ворот является наиболее распространенной. Если используются столбики из швеллера, то рекомендуется применить линейные провода. Они недорого стоят и занимают небольшое количество места. Рычажный привод на металлических столбах монтируется достаточно редко, так как он дорого стоит. Если имеются колонны из бетона или кирпича, а ворота монтируются посредине колонны, то линейный механизм использовать не допускается, так как при закрывании ворота упрутся в угол столбика. В данном случае понадобится изготовление в столбике ниши для привода. Другой вариант — монтаж рычажной автоматики. Рычажную систему следует устанавливать на столбик. Рычаги большой длины дают возможность открывать ворота, которые находятся на расстоянии менее 20 см от крайней части столбика.
  2. Открывание наружу. В данном случае можно использовать любой тип системы, однако рекомендуется устанавливать линейную конструкцию. Она монтируется внутри проема ворот, в результате система заберет приблизительно 15 см полезной площади проема. Если ворота имеют небольшую ширину, то автоматика может быть смонтирована вверху створки. В результате можно будет без препятствий эксплуатировать ворота.

Последовательность действий по установке автоматики

Особое внимание следует уделить надежности закрепления электрического привода к столбику. Часто систему крепят на лицевой кирпич или разрушенный столбик. Следует понимать, что в процессе использования электрический привод может отвалиться вместе с куском кирпича или столба. Если столбик в плохом состоянии, то рекомендуется обварить его по кругу и установить усилители.

На данном этапе понадобится перевести привод в ручной режим, после чего приварить кронштейны к конструкции. Если используется линейный электрический привод, то в процессе присоединения кронштейнов следует позаботиться о том, чтобы к воротам остался хотя бы 1 см хода штока. Если конструкция будет останавливаться из-за выкручивания штока, то произойдет процесс закусывания с высоким износом. В таком случае электро конструкция для ворот быстро сломается.

После монтажа приводов на столбики и кронштейнов на ворота понадобится проверить ход створки. Если в процессе движения механизм заклинивает или происходит перекос конструкции, то проблему следует обязательно устранить на данном этапе.

Далее выставляются упоры. Если конструкция позволяет установить упоры в земле, то рекомендуется использовать систему без выключателей. Стоит понимать, что чем меньше в конструкции дополнительных приспособлений, тем надежнее она будет работать. Выключатели рекомендуется использовать лишь в случаях, когда без них установить самодельные автоматические ворота нет возможности.

После этого подключается двигатель. Следует установить нужные перемычки, подшить пульты, подключить 3 провода по 220 В. На данном этапе можно будет запустить систему.

Если какая-либо из створок будет двигаться не в ту сторону, то понадобится поменять местами провода на электродвигателе.

Далее выполняется регулировка выключателей. Затем нужно будет выставить на плате время работы створки и усилие закрывания и открывания. Не рекомендуется использовать самое высокое усилие. Лучше всего выставить минимально возможное рабочее усилие, которое позволит нормально функционировать всей конструкции и производить управление. Если ворота имеют небольшой вес, при этом выставлено максимально возможное усилие, то система будет работать на максимальной мощности. В таком случае механическая часть во время остановки конструкции будет терпеть чрезмерную нагрузку.

Нюансы, которые следует учитывать

После этого надо будет произвести монтаж фотоэлементов и сигнальной лампы. Фотоэлементы не следует подключать до тех пор, пока не будут полностью отрегулированы концевые выключатели, установлены все настройки и т.д. Автоматические ворота своими руками с первого раза правильно установить достаточно сложно. Важно соблюдать правильную последовательность действий, так как если будет допущено несколько ошибок, то система не запустится. В таком случае достаточно сложно определить, где именно была допущена ошибка. Порядок действий следующий:

Инструменты для монтажа автоматики: сварочный аппарат, рулетка, молоток, уголок, уровень.

  1. Установка привода с рейкой.
  2. Монтаж концевых выключателей.
  3. Установка перемычек на плате.
  4. Подача питания.
  5. Подключение пультов дистанционного управления.
  6. Регулировка концевых выключателей.
  7. Настройка времени и усилия открытия и закрытия.
  8. Монтаж периферийных устройств.

Также можно смонтировать кнопку, с помощью которой можно будет производить управление воротами. На каждой плате имеется выход для внешнего управления конструкцией. Если данный выход присоединить ненадолго с минусом 24 В на плате, то можно будет управлять воротами так же, как и с помощью пульта дистанционного управления. На данные контакты можно подключить и смонтировать внутри двора запасную клавишу для открывания и закрывания конструкции.

Как сделать автоматические откатные ворота

Последовательность действий будет такой:

  1. Первым делом монтируется основание, которое продается в комплекте с электрическим приводом.
  2. Далее надо установить привод и посмотреть, где расположена рейка с зубчиками.
  3. Если привод надо поднять, то основание следует монтировать на несколько профилированных труб, которые привариваются к швеллеру.
  4. После этого понадобится продеть провода через специальные отверстия.
  5. Далее производится монтаж рейки с зубчиками.
  6. Выполняется монтаж концевых выключателей.
  7. Устанавливаются магнитные и механические концевики. Следует позаботиться о том, чтобы последние не заламывали пружину.

Установка автоматических ворот может быть произведена без проблем лишь в том случае, если будут учтены все нюансы.

Мы расскажем о приводах для распашных створок ворот и их сборке своими руками

Владельцы раздвижных ворот не испытывают особых трудностей при самостоятельном укомплектовании створки приводным механизмом, но если речь идёт о распашных воротах, приложенных усилий и знаний нужно куда больше. Сегодня мы расскажем о приводах для распашных створок ворот и их сборке своими руками.

Существует три основных типа редукторной передачи, превращающей вращение электромотора в поступательное движение с высоким моментом силы. Конструкция механизма может быть выполнена:

  • в виде зубчатого колеса;
  • с применением винтовой шпильки;
  • с использованием реечной передачи.

На этих трёх типах кинематики вполне реально собрать собственный механизм даже в домашних условиях.

Предложенная ниже конструкция самодельного актуатора не боится влаги и загрязнений, он оказывает весьма высокое усилие при движении.

Обратите внимание, что при закрытых воротах такой самодельный привод выполняет роль замка: его невозможно открыть с внешней стороны, нажав на створку ворот.

Подготовка ворот и мест крепления

Укомплектовать приводом можно практически любые распашные ворота или двери, но лучше планировать установку механики заранее. Это касается монтажа надёжных креплений для привода. Они имеют вид металлических пластин с отверстиями на концах, одна из которых крепится строго перпендикулярно створке, другая располагается на столбе или заборе в таком же положении.

При установке пластины должны быть сориентированы в горизонтальной плоскости и находиться на одном уровне. Очень важно учитывать высокое тяговое усилие привода, поэтому лучший способ крепления пластины к воротам - сварка. К каменным и кирпичным столбам пластины можно закрепить металлическими анкерами, но гораздо лучше сделать закладные элементы из стали на этапе строительства.

Проще всего монтировать привод на воротах, которые открываются во внутреннюю сторону, чтобы все исполнительные устройства находились на защищённой территории. В проёме ворот должен быть проложен кабель, поэтому заранее заложите пластиковую трубу 32 мм под дорожным покрытием.

На этапе установки креплений вы определите первые основные параметры своего привода. Замерьте расстояния между центрами отверстий в креплениях, когда ворота закрыты и при их открытом состоянии. Последняя величина - длина вашего привода в сложенном положении, а разница между измеренными расстояниями - величина рабочего хода устройства.

Вы также можете измерить усилие открывания и закрывания ворот с помощью ручных пружинных весов. Тяните за крепление створки ворот в направлении противоположного крепежа, это поможет наиболее точно подобрать мощность двигателя.

Изготовление привода из автомобильных стеклоподъёмников

Лёгкие створки ворот реально привести в движение приводом из доработанных механизмов стеклоподъёмников. Преимущество такого метода в его относительной простоте и почти бесшумной работе привода. Недостаток заключается в ограниченном тяговом усилии, что обусловлено небольшим рабочим ходом механизма.

Имеется два типа конструкции стеклоподъёмников, пригодных для использования в качестве привода ворот:

  • роль подвижного элемента играет зубчатая рейка;
  • основан на работе зубчатого колеса.

В обоих случаях приводную часть монтируют на металлической площадке, имеющей жёсткое крепление к столбу или забору. При этом металлическая рейка должна двигаться параллельно плоскости ворот и выдвигаться в их сторону.

Механизм подъёмника требует доработки: установки удлинённой металлической тяги для рейки или коленного рычага для зубчатого колеса. Соединения тяги с приводом и воротами, а также двух частей коленного рычага должны быть выполнены в виде вилочного шарнира, по примеру дверного доводчика.

Вы можете обеспечить хорошую подвижность и отсутствие люфта, если одну сторону соединения выполните в виде двух сложенных пластин, зазор между которыми равен их толщине. В этот зазор войдёт пластина второй части шарнира. Оба элемента соединяются пальцем или болтом с самоконтрящейся гайкой.

Основная трудность в применении стеклоподъёмников - найти максимально выгодное положение привода, шарнира и места крепления тяги к воротам. Уверенно сделать это можно экспериментальным путём, сперва выставив ворота в открытом положении и, медленно их закрывая, следить за поведением приводной конструкции. Не забывайте, что после установки механизм нуждается в защитном кожухе.

Выбор и расчёт двигателей

В качестве активатора движения для распашных ворот целесообразно применять мотор-редукторы разного типа. Если речь идёт о небольших воротах малой массы, с задачей справятся двигатели аккумуляторных шуруповёртов, приводы автомобильных стеклоочистителей, стеклоподъёмников и пр. Другой вопрос - как вы планируете выполнить муфту сцепления для валов таких моторов.

Вы также можете подобрать подходящий агрегат из богатого ассортимента магазинных мотор-редукторов, это даёт большую свободу в определении нужного крутящего момента. Итак, допустим измеренное усилие закрывания тяжёлой створки ворот составило 13,5 кг по шкале ручного кантера. Каждый килограмм соответствует 9,8 Н, значит, сила тяги равна 132,3 Н. В случае с реечной или зубчатой передачей это значение надо поделить на диаметр приводного колеса, это и будет равно крутящему моменту двигателя.

В конструкции типа «гайка-винт» происходит редукция, поэтому требуется дополнительный пересчёт. Допустим, выбрана шпилька М18 с шагом резьбы 2,5 мм. Это значит, что за один оборот по окружности диаметром 18 мм гайка совершает 2,5 мм поступательного движения, стало быть передаточное отношение равно 7,2:1. Соответственно, если мы разделим усилие открывания ворот на коэффициент передачи, получим искомое значение усилия на валу двигателя: 132,3 / 7,2 ~ 18,4 Н или чуть менее 1,9 килограмма при радиусе шпильки 0,9 см. То есть табличное значение крутящего момента для двигателя составит 1,69 кг/см.

Это довольно грубый расчёт, не учитывающий силу трения в винтовой передаче и другие потери, но он помогает определиться с минимально допустимой мощностью мотора. Для компенсации потерь энергии рекомендуется обеспечить запас мощности в размере 100–250%.

Также необходимо рассчитать скорость вращения вала. Для этого разделите длину рабочего хода на шаг резьбы винтовой передачи, и вы получите количество оборотов, необходимое для полного открывания ворот. При использовании реечной передачи расчёт определяется соотношением числа зубьев рейки и приводной шестерни.

Шпилька для самодельного привода

Тяжёлые ворота нуждаются в приводе с высоким приложенным усилием. Такая работа под силу фабрично изготовленным приводам, но вы сможете создать аналог своими руками.

Основная трудность - найти подходящую шпильку. Стандартные шпильки для привода не подходят: их изготавливают из мягкого металла, поэтому со временем резьба приходит в негодность. Выход из ситуации - самостоятельно увеличить твёрдость металла и число соприкасающихся витков резьбы винтовой передачи.

Увеличиваем твёрдость шпильки

Первая задача решается путём закалки. Нужную температуру каления даёт обычный древесный уголь, он также отчасти науглероживает металл. Сложите горн из кирпича и чугунной решётки, раскалите топливо до полного прогорания углей. Температура закалки - 700–800 °С, что соответствует насыщенному красному цвету металла. Выдержка при такой температуре составляет 13–15 минут, после чего деталь нужно остудить в отработанном масле. Шпилька должна погрузиться полностью и одновременно по всей длине, поэтому распустите стальную трубу по продольному шву, заглушите торцы и используйте этот лоток как закалочную ванну. Шпильку нужно слегка покачивать в масле всё время остывания, затем достать и снова уложить на угли не вытирая, чтобы отпустить металл. Теперь нагрев нужно выполнить до 200–250 градусов, пока металл не станет серым с ярко выраженным образованием окалины. После 3–4 минут выдержки изделие нужно остудить в воде.

Увеличение витков резьбы шпильки

Для изготовления специальной гайки нужно накрутить на шпильку 2–3 стандартные гайки вплотную, но не затягивая. Совместите грани гаек и зажмите сборку в тиски очень прочно. Сварите гайки между собой по всем граням и зашлифуйте изделие с помощью УШМ до прежних размеров.

Вместо сложной процедуры закалки вы можете потратить время на поиск прокатных шпилек и гаек для них. Такой металл имеет все необходимые характеристики. Кроме того, вы сможете выбрать резьбу с трапециевидным профилем: она гораздо прочнее. Также можно найти изделие с более крупным шагом резьбы, что сократит время работы механизма.

Сборка актуатора

Определение размеров актуатора

Актуатор имеет телескопическое устройство, для его изготовления вам понадобится две стальные трубы, одна из которых без сильного люфта входит в другую. Вы можете использовать трубу квадратного или круглого профиля, особой разницы нет. Внутри обоих труб не должно быть следов ржавчины и окалины, поэтому лучше приобретайте новые.

Что касается размеров труб и шпильки, их вы должны рассчитать самостоятельно, исходя из проделанных измерений. Допустим, в сложенном состоянии длина привода составила 110 см, а его рабочий ход - 50 см. Значит, длина внешней трубы составит не более 100 см, в неё будет вложена меньшая трубка длиной 80 см, а длина шпильки составит полные 110 см или больше, в зависимости от метода крепления мотора. При этом в раскрытом состоянии трубы привода будут иметь перехлёст в 30 см.

Сборка выдвижной части

Пропустите через меньшую трубу шпильку с накрученной на неё гайкой и расположите её центр на продольной оси трубы. Чтобы уверенно отцентрировать шпильку, не выбирайте трубу слишком большого диаметра. Например, если вы используете гайку М18 с размером под ключ 27 мм, выберите трубу с условным диаметром 25 мм. Вам останется только равномерно обточить гайку, чтобы она плотно вошла в трубу. Выполните крепление сваркой. С внутренней стороны приваривать необязательно, но вы можете сделать это, вырезав в трубе «окно». Когда гайка закреплена, выкрутите из неё шпильку.

На конце шпильки нужно закрепить радиально-осевой подшипник с закрытым с двух сторон сепаратором. Внешний диаметр подшипника должен быть примерно равным внутреннему диаметру трубы. Подшипник должен скользить внутри трубы без значительного сопротивления, зазор между ним и стенкой не должен превышать 1 мм. Если подшипник входит слишком туго, тщательно обработайте торец внешней обоймы наждачной бумагой. На шпильке подшипник должен быть прочно зажат между двумя гайками. Меду ними и подшипником обязательно следует проложить 1–2 шайбы с обеих сторон, чтобы вращению ничего не мешало. Обильно смажьте шпильку литолом и введите её со свободной стороны малой трубы, затем закрутите в приваренную гайку. Выполните несколько пробных прогонов по всей длине: подшипник должен свободно скользить внутри и не подклинивать.

Заглушки и шарнирные соединения

Далее дело за заглушкой. Её нужно изготовить из металлической болванки, диаметр которой чуть меньше диаметра трубы. Чтобы привод был ремонтопригодным, сделайте в трубе два или три отверстия с зенковкой, нарежьте в соответствующих им местах на заглушке резьбу под крепёжные винты. К торцу пробки приварите две стальные полосы со сквозным отверстием, чтобы зазор между ними был немного больше толщины крепления на створке ворот. Учитывайте «украденное» заглушкой расстояние в расчёте общей длины актуатора в сложенном положении. Перед установкой заглушки натолкайте внутрь трубы 50–70 грамм литола, потом закрутите шпильку, чтобы подшипник вошел в трубу на 5 сантиметров, снова добавьте смазки и заглушите трубу.

Внешняя труба актуатора

Шпильку из трубы нужно выкрутить полностью, пока подшипник не упрётся в гайку. Затем внутренняя труба вводится во внешнюю, а шпилька ввинчивается на 5–6 оборотов.

Далее нужно определиться с методом крепления мотора. В идеальном варианте цилиндрический корпус двигателя должен быть зафиксирован внутри трубы прижимными винтами. Если вам не удалось выбрать мотор подходящих размеров, приварите к заднему концу отрезок трубы большего диаметра, стальной полосы или металлического уголка. Так вы сможете закрепить негабаритный двигатель любым удобным способом.

Важно: расстояние от поверхности площадки до центральной оси трубы должно быть равно высоте вала двигателя. Располагайте его таким образом, чтобы он совместился со шпилькой как можно более соосно.

Установка мотора и окончательная сборка

Соедините вал двигателя со шпилькой при помощи муфты. Её вы можете приобрести из арсенала комплектующих для мотора или изготовить самостоятельно из двух небольших трубок, вложенных одна в другую. Смажьте шпильку во второй раз и закрепите двигатель на площадке. Затем, вращая внутреннюю трубку, сократите длину вашего актуатора до стандартного открытого положения. Смажьте литолом всю поверхность внутренней трубки и полностью сложите привод.

Если вы будете крепить мотор внутри трубы, утопите его вглубь на 5–6 см и используйте заглушку, аналогичную первой. Провод питания двигателя пропустите через отверстие, проделанное в нижней части трубы, чтобы внутрь не затекала вода. Или сделайте отверстие в самой заглушке. В обоих случаях будет разумным установить сальниковые вводы.

Если двигатель крепится на площадке - приварите вилочный наконечник к ней, убедитесь в достаточной жёсткости конструкции и защитите двигатель кожухом. Теперь вам остаётся только установить актуаторы на место, соединив вилочные наконечники заглушек с креплениями на воротах и столбах. Это можно сделать пальцем со шплинтом или болтом с самоконтрящейся гайкой.

Схема электрических соединений

Подбор оборудования

Управление двигателем выполняется по классической реверсивной схеме, но есть одна деталь. Понятно, что на распашных воротах имеется ограничительная планка, поэтому створки должны складываться в определённом порядке. При отрывании первой начинает движение створка без планки, но закрываться она должна последней. Реализовать это можно разными методами, наиболее надёжный - реле с задержкой включения.

Сборка модульных устройств включает в себя:

  • четыре контактора Hager ES424 (DC24V 4NO);
  • два реле времени Hager EZN001;
  • дифференциальный автомат Hager AD906J;
  • блок питания MeanWell DR-120–12.

Оборудование собирается в пластиковом ящике Hager VECTOR VE118DN со степенью защиты IP 65. Схема рассчитана на питание двух мощных мотор-редукторов IG-90GM под напряжение 24 В.

Через дифференциальный автомат питание подаётся на клеммы L и N блока питания. С его обратной стороны снимаются две линии постоянного тока 24 В, каждая питает по два спаренных контактора: на входные клеммы одного из них питание подаётся в обратной полярности. Выходы пар контакторов соединены параллельно и подают напряжение на мотор-редукторы.

Вторичные цепи и автоматика

Цепь управления контакторами работает на постоянном напряжении 24 В. Положительный провод питания проходит через размыкающие контакты кнопок «стоп» и подключается к размыкающим контактам кнопок управления, от которых питание поступает на нормально открытые контакты противоположных кнопок. С каждой кнопки напряжение подаётся на две пары пускателей, при этом один из нормально открытых контактов выполняет функцию подхвата катушки. Цепь управления прямого пускателя первой пары и реверсного пускателя второй пары размыкается нормально разомкнутым реле. Питание на реле подаётся с нормально открытого контакта пускателя другой группы. Таким образом выполняется задержка времени для последовательного движения створок.

Автоматическая остановка двигателей выполняется по срабатыванию концевых герконов. Их нужно установить вдоль направления движения актуатора, а на поверхность внутренних труб приклеить небольшие неодимовые магниты. Таким образом, когда привод полностью сложен или его шток в выдвинутом состоянии, происходит срабатывание герконов, которые замыкают цепь питания промежуточного реле с нормально закрытым контактом. Реле подключается параллельно и дублирует кнопку «Стоп».

Такой привод может также работать под управлением автоматики для распашных ворот, схемы аналогичны. Теперь открыть распашные ворота, не выходя из машины, можно легко и без серьёзных финансовых вложений. опубликовано